3D打印机组装与调试课稿

3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80
年代得以发展和推广。3D打印是科技融合体模型中最新的
高“维度”的体现之一，中国物联网校企联盟把它称作
“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市
场”。

19世纪末，美国研究出了的照相雕塑和地貌成形技
术，随后产生了打印技术的3D打印核心制造思想。
主要被用于各种电子产品外壳制作，玩具制作，礼品工艺
品制作等领域，使用广泛，有很好的口碑。

树脂材料ABS,又名塑料石油化工产品，主要用途是注
塑产品外壳，如空调洗衣机等外壳，性能稳定，韧性好强
度高，但在高温状态下会释放少量塑化剂，要求在密闭状
态下打印，减少塑化剂的挥发，在3D打印行业使用普遍。
2. 发展历史:
轨迹，以固定的速率进行熔体沉积。每完成一层，工作台下
降一个层厚进行迭加沉积新的一层，如此反复最终实现零件
的沉积成型。

光固化法:以光敏树脂为成形材料,通过计算机控制下
的紫外激光束对液态树脂逐点扫描,使被扫描区的树脂薄
层产生光聚合反应,从而形成薄层截面.

激光选区烧结:将非金属(或普通金属)粉末有选择地
烧结成形的工艺.

叠层制造:加一层纸,切割,再加层纸,再切割,直到整个
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零件模型制作完成.

直接金属激光烧结：通过使用高能量的激光束再由
3D 模型数据控制来局部熔化金属基体，同时烧结固化粉
末金属材料并自动地层层堆叠，以生成致密的几何形状的
实体零件。
二、3D打印机
1.概念

3D打印机又称三维打印机，是一种以数字模型文件
为基础，运用塑料等可粘合材料，通过打印一层层的材料
来制造三维的物体。

3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的
“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多
样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、
陶瓷以及橡胶类物质。

特点：3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计
算机图形数据中生成任何形状的物体， 从而极大地所缩
工作。
一、快速成型(Rapid Prototyping Manufacturing，简称 RPM)技术

诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高
新制造技术，是基于离散－堆积成形原理的先进制造技术的
总称。被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。

它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、

20世纪80年代已有雏形，其学名为“快速成型”。
20世纪80年代中期，SLS被在美国得克萨斯州大学奥斯汀
分校的卡尔Deckard博士开发出来并获得专利，项目由
DARPA赞助的。

到20世纪80年代后期，美国科学家发明了一种可打
印出三维效果的打印机，并已将其成功推向市场，3D打印
技术发展成熟并被广泛应用。普通打印机能打印一些报告
等平面纸张资料。而这种最新发明的打印机，它不仅使立
体物品的造价降低，且激发了人们的想象力。未来3D打印
机的应用将会更加广泛。

1995年，麻省理工创造了“三维打印”一词，当时
的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson修改了喷墨打印机方案，
变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案，而不是把墨水
挤压在纸张上的方案。
助课同学：星期六: 张彦宇 项飞 金卓阳 张琦 乔晋鹏 张磊 星期日: 张彦宇 张磊 赵蕾 孙泽勇 张琦 负责人: 张彦宇
分组情况：以班为单位，每四个人一组。
两天安排
星期六 9:00-10:30 创新创业专题讲座 10:30-11:15 3D打印机理论及机械部分讲解 11:15-12:00 分发套件，开始组装机械部分 12:00-13:15 午饭时间 13:15-17:15 机械部分组装完成 18:30-21:00 没能完成机械部分组装的同学继续完成 星期日 9:00-9:20 3D打印机软件部分讲解 9:20-11:00 电气部分安装与整机调试 11:00-12:00 每人打印一个小作品 12:00-13:15 午饭时间 13:15-16:00 继续打印作品 16:00-17:00 拆打印机成原来的散件，并按照清单进行整理。 17:00-17:15 归还打印机 以上时间为每组任务的最迟完成时间，如果提前完成就开始下一步的
短了产品的生产周期，提高了生产率。

主要材料:生物材料PLA，树脂材料ABS/PP，高强度
航空材料聚碳(PC)，超软材料聚酯，食品材料巧克力，水
溶材料聚乙醇，金属材料，各种含量碳钢等材料都在清单
之列，在3D材料技术上已经取得了长足发展。

生物材料PLA是植物酶中提取的生物材料，以其优良
的特性，硬度，质感，稳定性和无毒等优点广被接受，其
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3D打印机的组装与调试
杨学军 2015年5月22日
内容简介
一、快速成型技术 二、3D打印机 1.概念 2.发展简介 3.工作步骤 4.应用领域 三、delta并联3D打印机简介 1、机械部分 2、电子部分 3、软件部分 四、组装与调试

2003年以来三维打印机的销售逐渐扩大，价格也开
始下降。
3.工作步骤：

第一步：设计

三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，
再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从
而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文
件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。

20世纪80年代以前，三维打印机数量很少，大多集
中在“科学怪人”和电子产品爱好者手中。主要用来打印
像珠宝、玩具、工具、厨房用品之类的东西。甚至有汽车
专家打印出了汽车零部件，然后根据塑料模型去订制真正
市面上买到的零部件。
1979年，美国科学家RF Housholder获得类似“快速 成型”技术的专利，但没有被商业化。
数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、
快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接
制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面
提供了一种高效低成本的实现手段。

例如：

熔积成形法:这种工艺是通过将丝状材料如热塑性塑料、
蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出，按照零件每一层的预定